[發明專利]一種基于手指靜脈特征點的提取方法及其提取裝置

在審

• 申請號: 201810024329.X
• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN108133198A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 唐忞旻;龍安川;曾堯
• 申請（專利權）人: 深圳市金城保密技術有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46
• 代理公司: 廣東翰銳律師事務所 44442
• 代理人: 陳業勝;杜鍇健

1.一種基于手指靜脈特征點的提取方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：在紅外光源的照射下，利用感光器件采集手指靜脈圖像；

步驟2：通過調整紅外光源的入射光波長和攝像機的波長可感受范圍，獲得亮度滿足要求的手指靜脈圖像；

步驟3：通過步驟2確定的參數采集的n幅待處理的圖像，將n幅待處理圖像進行細化處理；

步驟4：重新定義靜脈細節點特征包括端點、分叉點和雙分叉點，對處理后的n幅圖像的細節點中心處使用M*M方陣，檢測細節點的位置與類型，計算細節點的分支之間的角度及細節點與水平線之間的角度；

步驟5：從檢測的細節點中篩選需要提取的細節點為特征點。

2.根據權利要求1所述的提取方法，其特征在于，所述步驟5的檢測細節點的位置與類型步驟如下：

在細化的圖像中使用一個M*M方陣，其中m是待檢測的細節點，N_i表示m的鄰近點，

令若N的值為1時，則表示待測細節點為端點；若N的值為3時，則表示待測細節點為分叉點；若N的值為4時，則表示待測細節點為雙分叉點；若為其他值時，則表示該待測點不是需要提取的細節點。

3.根據權利要求2所述的提取方法，其特征在于，所述端點、分叉點和雙分叉點的提取步驟如下：

提取端點的步驟：

以任意一個細節點為中心，提取一個M*M方陣，刪除該方陣中其他不與該細節點相連的點，計算其靜脈特征與方陣邊界的連接數，如果連接數目為一，則該細節點被認為是端點，同時計算并保存細節點與方陣邊界所成線段與水平線之間的角度，若連接數目不為一，則該細節點被認為是一個錯誤的細節點或不為端點；

提取分叉點和雙分叉點的步驟：

以任意一個細節點為中心，提取一個M*M方陣，刪除該方陣中其他不與該細節點相連的點，計算其靜脈特征與方陣邊界的連接數，如果連接數目為三，則該細節點被認為是分叉點，同時計算并保存每兩個相鄰分支之間的角度，如果連接數目為四，則認為該細節點是雙分叉點，每兩個分支之間的角度也同時計算并保存，若連接數目不為三或四，則認為該細節點被認為是一個錯誤的細節點或不為分叉點或雙分叉點。

4.根據權利要求3所述的提取方法，其特征在于，所述端點、分叉點和雙分叉點的定義如下：

端點是指靜脈骨架線段的終止點，當靜脈處在皮膚一定深度時或者當紅外光對人體組織透射深度不夠時會出現端點；

分叉點是一個單一的靜脈段分裂成兩個靜脈段的連接點；

雙分叉點是當兩個分叉點比較靠近時出現。

5.根據權利要求1所述的提取方法，其特征在于，所述步驟2在提取手指靜脈的圖像特征之前，進一步采用圖像形態學細化算法對圖像進行靜脈紋路骨架化，將分割出的圖像變化為單像素寬度的骨架圖像，用來顯示手指靜脈圖像的細節點。

6.根據權利要求1所述的提取方法，其特征在于，所述步驟4還包括：將細節點的分支之間的角度及細節點與水平線之間的角度的加密并保存操作。

7.根據權利要求1所述的提取方法，其特征在于，所述步驟5還包括：將得到的特征點進行歸一化處理，與預設模板庫中的模板進行匹配，形成最終的靜脈特征點。

8.根據權利要求1所述的提取方法，其特征在于，所述手指靜脈特征點提取方法使用BSP封裝通過matlab實現特征點提取，且通過動態加載和調用多個BSP實例平行處理多個應用。

9.一種應用權利要求1至8任一項所述基于手指靜脈特征點提取方法的提取裝置，其特征在于，包括：

采集模塊：用于獲取手指靜脈圖像，并通過調整紅外光源的入射光波長和攝像機的波長可感受范圍，獲得亮度滿足要求的手指靜脈圖像，并將該圖像進行細化處理；

計算模塊：用于計算處理后的n幅圖像的各項細節點的參數，在細節點中心處使用M*M方陣，計算細節點的分支之間的角度及細節點與水平線之間的角度，通過結果檢測細節點；

匹配模塊：用于將提取的特征點與預設模板庫中的模板進行匹配，確定最佳的匹配模板，形成最終的靜脈特征點；

所述采集模塊與計算模塊連接，所述計算模塊與匹配模塊連接。